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架空線路杆塔接地的目的

生活 更新时间:2024-07-18 11:31:52

)中雷區及以上地區35kV及66kV的無地線鋼筋混凝土杆和鐵塔宜接地,接地電阻不受限制,但年平均雷暴日數超過40 的地區,不宜超過30Ω。在土壤電阻率不超過100Ω·m的地區或已有運行經驗的地區, 鋼筋混凝土杆和鐵塔, 利用其自然接地作用, 可不另設人工接地裝置。

(2)GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》(GB50169-2006即将廢止,替代規範為GB 50169-2016發布日期:2016-08-18實施日期:2017-04-01)對輸電線路杆塔接地裝置,GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》要求如下:

1)在土壤電阻率ρ≤100Ω·m的潮濕地區,可利用鐵塔和鋼筋混凝土杆的自然接地,接地電阻低于10Ω。變電站進線段應另設雷電保護接地裝置.在居民區,當自然接地電阻符合要求時,可不另設人工接地裝置。

架空線路杆塔接地的目的(輸電線路杆塔接地)1

2) 在土壤 電阻率100Ω·m <ρ≤500Ω·m的地區,除利用鐵塔和鋼筋混凝土杆的自然接地,還應增設人工接地裝置,接地極埋設深度不宜小于0.6m,接地電阻低于15Ω 。

6)在高土壤電阻率地區采用放射形接地裝置時,當在杆塔基礎的放射形接地極每根長度的1.5倍範圍内有土壤電阻率較低的地帶時,可部分采用外引接地或其他措施。

7)居民區和水田中的接地裝置,宜圍繞杆塔基礎敷設成閉合環形。

8)對于室外山區等特殊地形,不能按設計圖形敷設接地體時,應根據施工實際情況在施工記錄上繪制接地裝置敷設簡圖,并标明相對位置和尺寸,作為竣工資料移交。原設計為方形等封閉環形時,應按設計施工,以便于檢修維護。

9)在山坡等傾斜地形敷設水平接地體時宜沿等高線開挖,接地溝底面應平整,溝深不得有負誤差,并應清除影響接地體與土壤接觸的雜物以防止接地體受雨水沖刷外露,腐蝕生鏽;水平接地體敷設應平直,以保證同土壤更好接觸。

10)接地線與杆塔的連接應接觸良好可靠, 并應便于打開測量接地電阻。

11)架空線路杆塔的每一腿都應與接地體引下線連接,通過多點接地以保證可靠性。

(3)GB/T50065-2011《交流電氣裝置的接地設計規範》中的有關規定:

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1)6kV及以上無地線線路鋼筋混凝土杆宜接地,金屬杆塔應接地,接地電阻不宜超過30Ω。

2)除多雷區外,瀝青路面上的架空線路的鋼筋混凝土杆塔和金屬杆塔,以及有運行經驗的地區,可不另設人工接地裝置。

3)GB/T50065-2011《交流電氣裝置的接地設計規範》則認為, 有地線的線路杆塔的工頻接地電阻,不宜超過下表列出的規定。

不過,對土壤電阻率ρ>2000Ω·m的地區,GB/T50065又補充強調:“接地電阻很難降到30Ω以下時,可采用6~8根總長度不超過500m的放射形接地極或采用連續伸長接地極。放射形接地極可采用長短結合的方式”。GB50169《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》的要求一緻。

2)變電站的接地網,應與110kV及以上架空線路的地線直接相連,并應有便于分開的連接點。6kV~66kV架空線路的地線不得直接和變電站配電裝置架構相連。變電站接地網應在地下與架空線路地線的接地裝置相連接,連接線埋在地中的長度不應小于15m。

(3)地線支架一側地線架設OPGW複合光纜地線時,兩側變電站進出線段各3基鐵塔的工頻接地電阻要求雷季土壤幹燥時均應小于5Ω。

(4)安裝在架空線路上的110kV及以上電纜終端頭,電纜金屬護層與架空地線的接地裝置難以分開時,兩者合一接地體,接地電阻不大于4Ω。

2、 杆塔自然接地體及人工接地裝置的工頻接地電阻計算

送電線路的杆塔接地,應首先考慮充分利用其本身的自然接地體 (包括鐵塔基礎、 鋼筋混凝土杆埋人地中的杆段及其底盤、拉線盤等) , 在自然接地體不能滿足要求時,才考慮補充敷設人工接地裝置。因此, 接地設計一般均按如下兩步來考慮: ①利用自然接地體; ②在自然接地體不能滿足要求的情況下, 可于基礎坑中圍繞杆塔基礎添加環形接地帶, 或于地表面再添加淺埋(一般埋深為0.3~0.6m)的接地帶、管等接地裝置。

(1)土壤電阻率的判定

在工程設計中,往往根據工程習慣的土壤分類方法, 對各類土壤的電阻率也進行了分類, 現列于下表以供參考。

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(2).簡單人工接地體工頻接地電阻計算

人工接地裝置一般均由垂直埋設的管、水平敷設的帶和環等一些簡單的接地體組合而成。

1)杆塔水平接地裝置的工頻接地電阻可利用 下式計算

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2)垂直接地極的接地電阻可利用下式計算

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當 l≥d 時

3)各種型式接地裝置工頻接地電阻的簡易計算式列于下表

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二、接地型式、接地體選擇及敷設接地體時注意事項。

杆塔接地裝置應根據實際地形地貌采用合适的接地型式。常見的幾種接地形式大緻分為水平接地極和垂直接地極。水平接地極最常見得兩種就是環形和放射型。水平接地極适用于空間開闊地區,水田及耕地則必須采用環形接地裝置。垂直接地極适用于城市中道路旁、中間綠化帶等狹隘地區。

當接地裝置由較多水平接地極或垂直接地極組成時,垂直接地極的間距不應小于其長度的 2倍;水平接地極的間距不宜小于5m。

接地體的截面積及斷面形狀對接地電阻值影響不大,因此,接地體材料規格的選擇主要考慮腐蝕及機械強度的需要。 接地體的材料一般采用鋼材。人工接地體,水平敷設的可采用圓鋼、扁鋼;垂直敷設的可采用角鋼、鋼管、圓鋼等。接地裝置(包括接地體和接地引下線)的導體截面,應符合熱穩定與均壓的要求,且不應小于下表所列規格。敷設在腐蝕性較強場所的接地裝置,應根據腐蝕的性質采取熱鍍錫、熱鍍鋅等防腐措施, 或适當加大截面 。目前在實際線路工程中, 對非腐蝕性地區,一般采用θ10圓鋼作接地體,而接地引下線則采用θ12圓鋼。

鋼筋混凝土杆鐵橫擔和鋼筋混凝土橫擔線路的避雷線支架、導線橫擔與絕緣子固定部分或瓷橫擔固定部分之間, 宜有可靠的電氣連接并與接地引下線相連。主杆非預應力鋼筋如上下已用綁紮或焊接連成電氣通路, 非預應力鋼筋可兼作接地引下線 。利用鋼筋兼作接地引下線的鋼筋混凝土杆, 其鋼筋與接地螺母、鐵橫擔或瓷橫擔的固定部分應有可靠的電氣連接 。外敷的接地引下線可采用鍍鋅鋼絞線,其截面不應小于25mm2。 接地體引下線的截面不應小于上表的規定。

接地裝置的連接應嚴密可靠,除必須斷開處以螺栓連接外, 均需焊接。如采用搭接焊, 其搭接長度,圓鋼為直徑的6倍,并雙面施焊;扁鋼為帶寬的2倍,并四面施焊。接地裝置的接地引下線與杆塔的連接最好不少于兩處, 其連接方式如下圖。

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在鋪設放射線時,塔附近有路、地下電纜、光纜等障礙物時,接地裝置射線需朝遠離障礙物的方向鋪設。接地體邊框與基礎立柱的最小距離應0.5m。驗收時應保證實測電阻值乘以土壤季節系數後不大于允許工頻接地電阻值。山坡上的接地溝應改為沿等高線開挖以免沖刷,回填土應清除石塊雜物并夯實。鐵塔接地裝置與臨近設施接地體接近時,為防止反擊,兩接地體最近距離不宜小于 5m。接地引下線采用熱鍍鋅θ12的圓鋼, 接地體采用熱鍍鋅圓鋼。 接地引下用θ12的圓鋼長度不夠時,應根據實際情況加長。全部聯結處均雙面焊接,其搭焊長度不小于100mm,對埋地圓鋼接頭處應采取防腐措施.接地引下線兩孔均應加裝螺栓、螺母及墊片,其中墊片與螺母之間各應加裝一個彈簧墊圈。接地螺母應具有可拆卸防盜功能。

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三、降低杆塔接地電阻的措施

(1)做好杆塔接地設計

在線路可行性研究、初步設計選線階段。設計單位水文氣象專業人員要到線路所在地區氣象台(站)調查線路沿線雷電活動情況及附近已投運輸電線路運行情況。在線路路徑選擇時盡量避開雷電活動頻繁地段。合理确定路徑方案。

線路施工圖終勘定位階段。測量專業需對杆塔逐基實測土壤電阻率,為合理設計杆塔接地裝置提供準确資料。線路電氣專業需結合電網最大運行方式下的接地短路電流計算設計,并根據土壤電阻率數據仔細校核接地裝置的接地效能與穩定性确定最适合現場情況的接地形式。

(2)降低杆塔接地電阻的措施。

通常情況下,在土壤電阻率較高的地區,可選擇以下接地裝置降低杆塔的接地電阻。

1)放射形接地方式。對于地形開闊、不受限制的地段采用6~8根總長不超過500m的放射形接地體,呈均勻散射形。也可在放射線上并聯短的接地體。并聯接地體之間的最小距離不小于5m.。放射線鋪埋沿線接地槽的四周要盡量鋪直延伸。在山坡、斜坡處,設計埋深宜比正常埋深加大0.1-0.2m。接地槽的截面在施工時盡量達到矩形,且回填土須填實。

2)連續伸長接地體方式。沿線路在地中埋沒1—2根接地線,将杆塔的接地裝置逐塔連接起來,即将高、低士壤電阻率區域連接起來。其主要作用一是加強線路防雷系統的場強。二是提高對雷電流的分流作用。可提高杆塔絕緣的耐雷水平約10%~20%,但受地形限制,該方式操作性不強。

3)外引接地方式。對于地形受限制的岩石處基礎。如果附近有較低的土壤電阻率地段,可采用外引接地型式。同時配合使用降阻劑,将接地線引至土壤電阻率較低的地方接地,但引伸射線長度不宜超過60m。

4)複合接地方式。對于地形受限制的岩石基礎。如果采用外引接地型式依然無法達到接地電阻要求的。可采用垂直電極 水平射線的複合接地方式。

5)換土方式。将高土壤電阻率的土壤換為低土壤電阻率的土壤。适當加大開挖槽,在槽的四周鋪墊低電阻率的土壤。使接地體與低電阻率土壤充分接觸。溝槽内土壤須填實。對凍土進行處理 ,在冬天往接地點的土壤中加泥炭,防止土壤凍結,或者将接地體埋在凍土層以下。

6)物理接地模塊。接地模塊是一種内防腐外降阻的物理接地模塊複合接地體,内為金屬支架電極芯。由高鋁矽酸鹽凝同成防腐體,再與電極導電材料和電解質導電物的高鋁矽酸鹽混凝成物理接地預制模塊。

(3)加強工程施工管理與日常運行維護

1)施工單位要嚴格按照沒計圖紙進行施工。從材料的選擇、接地裝置的布置,到接頭的焊接質量、回填土等每一個環節都要嚴格把關,保證施工質量。同時加強工程監理,對施工全過程實施全程監督。

2)運行維護部門要定期對杆塔接地裝置進行巡視檢查,加強運行維護,及時進行消缺處理。定期進行杆塔接地電阻的測量,對不滿足設計要求接地電阻值的接地裝置要及時進行維護和改造保證輸電線路杆塔的接地裝置處于良好的運行狀态。

轉載于公衆号:輸變電工程設計

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